(2013•闸北区三模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,点A(a,4)为抛物线C上的定点,点P为抛物线C

(2013•闸北区三模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,点A(a,4)为抛物线C上的定点,点P为抛物线C上的动点.且△FOA的外接圆圆心到准线的距离为[3/2].
(1)求抛物线C的方程;
(2)过P作圆x2+(y-1)2=[1/4]的两条切线分别交该圆于点M,N,求四边形PMFN面积的最小值及此时P点坐标.
(3)设点T(0,t),且对抛物线C上的任意动点P,∠TPF总为锐角,求实数t的取值范围.
mathilde82 1年前 已收到1个回答 举报

未名香氛 幼苗

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解题思路:(1)由题意得出圆心的纵坐标为[p/4],由圆心到准线的距离等于[3/2],求出p的值,则抛物线方程可求;
(2)SPMFN=2S△PMF=2[1/2]|PM||MF|=[1/2]|PM|,即可求四边形PMFN面积的最小值及此时P点坐标.
(3)根据题意:∠TPF为锐角
PT
PF
>0
且t≠[p/2],利用向量的数量积公式,可得
PT
PF
=y02-(t-3)y0+t,记:f(y0)=y02-(t-3)y0+t在y0∈[0,+∞)上恒成立,分类讨论,即可求实数t的取值范围.

(1)△FOA的外接圆的圆心在线段OF的中垂线y=
p
4上,则圆心的纵坐标为[p/4]
故到准线的距离为[p/2+
p
4=
3
2]
从而p=2…(2分)
即抛物线C的方程为:x2=4y.…(4分)
(2)设P(x0,y0),则
∵圆心坐标(0,1)是抛物线C的焦点F
∴|PF|=y0+1…(6分)
SPMFN=2S△PMF=2•
1
2•|PM|•|MF|=
1
2|PM|=
1
2
|PF|2−
1
4=
1
2
(y0+1)2−
1
4(y0≥0)…(8分)
∴当y0=0时,四边形PMFN面积的最小值为

3
4,此时点P(0,0).…(10分)
(3)(理)根据题意:∠TPF为锐角⇒

PT•

PF>0且t≠[p/2]


PT=(-x0,t-y0),

PF=(-x0,1-y0),


PT•

PF=y02-(t-3)y0+t…(11分)
记:f(y0)=y02-(t-3)y0+t在y0∈[0,+∞)上恒成立
又f(y0)=(y0-[t−3/2])2-
t2−10t+9
4.
当[t−3/2]≥0时,即:t∈[3,+∞)
当y0=[t−3/2]时,f(y0min=-
t2−10t+9
4>0解得:1<t<9,
∴t∈[3,9];
当[t−3/2]<0时,即:t∈(-∞,3)当y0=0时,f(y0min=t>0,
∴t∈(0,3)…(15分)
综合得:t∈(0,1)∪(1,9)(16分)

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;抛物线的标准方程.

考点点评: 本题考查了抛物线的标准方程,考查了直线与圆锥曲线的关系,考查了方程思想和函数思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

1年前

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